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O que é tempo, clima e sistema climático?

A diferença entre Tempo e Clima

Tempo é o que está acontecendo na atmosfera em qualquer momento, diz o Instituto Nacional de Meteorologia, INMET. Em outras palavras, tempo é o estado da atmosfera em um determinado local e momento.

Estações meteorológicas monitoram a condição do Tempo. Elas registram dados sobre a temperatura, precipitação, entre outros. Fonte: Flickr/ Secretaria de Agricultura e Abastecimento de Indiaporã.

O Tempo é caracterizado através do monitoramento de variáveis meteorológicas. Exemplos são a temperatura, a precipitação, a umidade, ou a direção e velocidade dos ventos.

De acordo com a Organização Meteorológica Mundial – OMM -, Clima pode ser definido como a condição média do Tempo em uma determinada região.

Essa condição média é caracterizada a partir de análises estatísticas dos dados meteorológicos observados na região de estudo. Inclui o cálculo de médias – como temperatura ou chuva média – e a caracterização da variabilidade – temperaturas ou chuvas máximas e mínimas, ou diferenças entre as estações do ano.

A metodologia da OMM recomenda que a caracterização do Clima leve em consideração os dados meteorológicos de um período de 30 anos.

O Clima é uma descrição dos fenômenos meteorológicos

Na prática, tudo o que se pode observar e monitorar através de instrumentos e estações meteorológicas é o Tempo. Além disso, os impactos na vida cotidiana geralmente são causados por eventos meteorológicos associados ao Tempo (Allen, 2003).

É importante enfatizar que o Clima não constitui um fenômeno. Trata-se de uma descrição geral de padrões de comportamento dos fenômenos meteorológicos, suas regularidades e seus desvios. Portanto, o Clima não pode ser experimentado diretamente pelos nossos sentidos, nem medido por instrumentos (Hulme et al, 2009).

Como diz o ditado, Clima é o que se espera que aconteça – porque tem sido assim no passado -, enquanto que Tempo é aquilo que acontece de fato no presente.

Uma contribuição fundamental para o entendimento de Clima enquanto descrição de um atributo do espaço geográfico se deu em 1900. Bem antes da existência de uma rede de instrumentos e medições meteorológicas, Koppen propôs um sistema de classificação dos diferentes climas terrestres.

O sistema se baseou no levantamento dos tipos de vegetação, em dados sobre a quantidade de chuvas e sobre a temperatura média do ar. Reunindo e analisando essas três variáveis e sua distribuição geográfica, Koppen investigou os sinais do clima na paisagem. O resultado foi a publicação da primeira e ainda hoje a mais comum classificação dos climas mundiais (Kottek, et al., 2006; Peel, et al., 2007).

O mapa traz a classificação dos climas brasileiros de acordo com a tipologia proposta por Koppen. Fonte: IBGE.

O surgimento da definição de Sistema Climático

A definição de Clima como a caracterização estatística dos fenômenos meteorológicos estava ligada ao caráter eminentemente descritivo da climatologia (Claussen et al., 2002).

Em grande medida, a climatologia se justificativa pela sua relação com outras atividades humanas, como, por exemplo, a agricultura. Não por acaso, o espaço é um elemento fundamental na caracterização do Clima.

Não há e nem faz sentido atribuir uma classificação climática específica para os oceanos. Ela é atribuída somente aos continentes porque o Clima está ligado ao espaço em que vivemos (Paillard, 2008).

Os aspectos fisiográficas da superfície terrestre, como, por exemplo, o relevo, influenciam e são influenciados pelos processos atmosféricos. Dessa mútua interação, intrinsecamente local, é que resultam os dados meteorológicos (Daly, 2006).

A ligação com outras atividades humanas também se deduz do uso prático da definição de Clima. Além de retratar condições climáticas recentes, ela consiste em fonte de previsão para o futuro mais provável (WMO, 2007; WMO, 2011).

A climatologia se associava a um sistema constituído por instituições como a OMM e os Serviços Meteorológicos Nacionais – NMS. Também era composta por uma rede de estações climatológicas e instrumentos meteorológicos, por referências e métodos documentais normativos, pelas funções de meteorologistas, especialistas, e assim por diante.

Mas a ciência não permaneceu limitada a registrar e descrever os fenômenos atmosféricos. As causas e efeitos físicos por trás desses fenômenos passou cada vez mais a ser objeto de investigação, implicando no estudo da interação da atmosfera com outros elementos da superfície terrestre (Claussen et al., 2002).

Em vez de descritiva, a abordagem científica passou a ser mecanicista, reducionista e com ênfase em processo físicos (Heymann, 2010).

A alteração da ciência incluiu seus sistemas, processos e instituições. Dependeu, entre outros, da transformação na rede de coleta e sistematização de informações meteorológicas (Edwards, 2010), do surgimento de práticas de modelagem computacional (Dahan, 2007) e de alguns centros de modelagem nacional (Katzav & Parker, 2015), da constituição do IPCC (Dahan-Dalmenico, 2008), ou da introdução de novas relações com outras disciplinas científicas (Dahan, 2010).

Surgiu, a partir daí, a definição de Sistema Climático.

Ilustração dos componentes do Sistema Climático. Fonte: Ciência e Clima.

Os principais aspectos de um sistema são dois. O primeiro diz respeito a delimitar seus limites e fronteiras, separando o que está dentro – interno – do que está fora – externo. O segundo é a descrição das partes ou componentes e suas interações, das quais o todo é um produto (Levin, 1998).

O Sistema Climático é o grupo de elementos presentes na superfície da Terra. Ele é composto pela atmosfera, pela hidrosfera, pela criosfera, pela litosfera e pela biosfera, incluindo as inúmeras interações entre cada um desses elementos (IPCC, 2013).

O Sistema Climático evolui ao longo do tempo sob a influência de suas dinâmicas internas e de fatores externos. Entre os últimos, listam-se as erupções vulcânicas, as variações da radiação solar, ou os impactos humanos sobre o uso e ocupação da terra e sobre a concentração de gases da atmosfera (IPCC, 2013).

Os problemas na definição de Clima

O Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas – IPCC, na sigla em inglês – considera que Clima pode ter dois sentidos, um restrito e outro amplo.

Clima no sentido restrito diz respeito à definição proposta pela OMM: é a descrição da condição média do Tempo. No sentido amplo, Clima seria uma referência ao sistema climático (IPCC, 2013).

O problema é que Clima não corresponde a Sistema Climático. O Clima é apenas um atributo geográfico, uma descrição das condições gerais do Tempo em uma determinada região. Uma vez que é formado a partir de uma série histórica de dados, o Clima sempre se baseia sobre o passado.

Já o Sistema Climático consiste em um conjunto de elementos reais. Eles podem ser experimentados diretamente pelos nossos sentidos, e também medidos por instrumentos.

Por exemplo, é possível medir a concentração de gases de efeito estufa da atmosfera. Medir a extensão, volume e massa de geleiras e calotas polares. Ou a quantidade de calor e o pH do oceano.

Em geral, os dados e observações dos componentes do Sistema Climático dizem respeito ao seu estado e características atuais. Somente por meio de outras técnicas, como a análise de fósseis ou núcleos de gelo, é possível estudar variações no passado.

Finalmente, a evolução do Sistema Climático e seus componente condiciona e influencia os fenômenos meteorológicos. Dessa forma, o Sistema Climático está associado ao Tempo. O aquecimento global e as mudanças climáticas são fenômenos ligados diretamente ao Sistema Climático e ao Tempo.

Indiretamente, através de alterações ao longo dos anos nas condições do Tempo, a evolução do Sistema Climático se relaciona com o Clima.

A proposição do IPCC de atribuir dois sentidos para o termo Clima é pouco coerente. Serve apenas para introduzir confusão dentro e fora da ciência.

Referências:
Allen, M., 2003. Liability for climate change. Nature, 421(6926), pp. 891-892.
Claussen, M. et al., 2002. Earth system models of intermediate complexity: closing the gap in the spectrum of climate system models. Climate Dynamics, 18(7), pp. 579-586.
Dahan, A., 2007. Models and simulations in climate change: historical, epistemo-logical, anthropological and political aspects. Science without Laws: Model Systems, Cases and Exemplary Narratives, p. 184–237.
Dahan, A., 2010. Putting the Earth System in a numerical box? The evolution from climate modelling toward global change. Studies in History and Philosophy of Modern Physics, pp. 282-292.
Dahan-Dalmenico, A., 2008. Climate expertise: between credibility and geopolitical imperatives. Interdisciplinary Science Reviews, 33(1), pp. 71-81.
Daly, C., 2006. Guidelines for assessing the suitability of spatial climate data sets. Int. J. Climatol., Volume 26, p. 707–721.
Edwards, P. N., 2010. A vast machine : computer models, climate data, and the politics of global. 1 ed. Cambridge, Massachusets: The MIT Press.
Heymann, M., 2010. The evolution of climate ideas and knowledge. WIREs Climate Change, July/August, p. 581–597.
Hulme, M., Dessai, S., Lorenzoni, I. & Nelson, D. R., 2009. Unstable climates: Exploring the statistical and social constructions of ‘normal’ climate. Geoforum, Volume 40, p. 197–206.
INMET
IPCC, 2013. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge, New York: Cambridge University Press.
Katzav, J. & Parker, W. S., 2015. The future of climate modeling. Climatic Change, October, 132(4), pp. 475-487.
Levins, R., 1998. Dialectics and Systems Theory. Science & Society, 62(3), pp. 375-399.
Kottek, M. et al., 2006. World Map of the Köppen-Geiger climate classification Updated. Meteorologische Zeitschrift, June, 15(3), pp. 259-263.
Paillard, D., 2008. From atmosphere, to climate, to Earth system science. Interdisciplinary Science Reviews, 33(1), pp. 25-35.
Peel, M. C., Finlayson, B. L. & McMahon, T. A., 2007. Updated world map of the Köppen-Geiger climate classification. Hydrol. Earth Syst. Sci., Volume 11, pp. 1633-1644.
WMO, 2007. The role of climatological normals under a changing climate, Geneva: s.n.
WMO, 2011. Guide to climatological practices. [Online] Available at: http://www.wmo.int/pages/prog/wcp/ccl/documents/WMO_100_en.pdf
Imagem: Pixabay

 

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